AI-СТАНДАРТ Сканер документов Распознавание чертежей Мониторинг цен

Калькулятор делителя напряжения

Тип делителя
резистивный — для постоянного и переменного напряжения; ёмкостный и индуктивный — только для переменного
Входное напряжение
от 0,001 В до 100 кВ; стандартные уровни: 3,3 / 5 / 9 / 12 / 24 / 48 / 220 / 380 В
Резистивный делитель (R1 и R2)
R1 — между U₁ и U₂; U₂ = U₁ × R2 / (R1 + R2)
R2 — между U₂ и землёй; при равных R1 = R2 коэффициент передачи = 50%
Ёмкостный делитель (C1 и C2)
для ёмкостного делителя U₂ = U₁ × C1 / (C1 + C2) — обратная зависимость от ёмкости
работает только с переменным напряжением; на постоянном — конденсаторы заряжаются
Индуктивный делитель (L1 и L2)
U₂ = U₁ × L2 / (L1 + L2); работает только с переменным напряжением
на постоянном напряжении катушки имеют малое активное сопротивление — делитель не работает
Допуск элементов (опционально)
стандартные ряды: ±1% (прецизионные), ±5% (стандартные), ±10%; калькулятор покажет диапазон U₂ с учётом допуска

Результаты расчёта

Конфигурация
Тип делителя: —
Формула: —
Напряжения
Входное U₁: — В
Выходное U₂: — В
Коэффициент передачи: — %
Параметры резистивного делителя
R1 (верхнее плечо): — Ом
R2 (нижнее плечо): — Ом
Ток через делитель I: — А
Мощность на R1: — Вт
Мощность на R2: — Вт
Суммарная мощность: — Вт
Анализ допуска
U₂ мин: — В
U₂ макс: — В
Отклонение: — В
Ближайшие стандартные номиналы (E24)
R1 (E24): — Ом
R2 (E24): — Ом
Параметры ёмкостного делителя
C1 (верхнее плечо): — Ф
C2 (нижнее плечо): — Ф
Параметры индуктивного делителя
L1 (верхнее плечо): — Гн
L2 (нижнее плечо): — Гн
Расчёт по закону Ома и второму закону Кирхгофа (ГОСТ 2.702-2012, МЭК 60050, ГОСТ Р МЭК 60062-2012). Результаты предварительные.
Резистивный делитель: U₂ = U₁ × R₂ / (R₁ + R₂); работает с постоянным и переменным напряжением.
Ёмкостный делитель: U₂ = U₁ × C₁ / (C₁ + C₂) — обратная зависимость; работает только с переменным напряжением.
Индуктивный делитель: U₂ = U₁ × L₂ / (L₁ + L₂); работает только с переменным напряжением.
Стандартные ряды резисторов — по ГОСТ Р МЭК 60062-2012 (E12, E24). При подключении нагрузки к U₂ выходное напряжение снижается.

Электротехнические расчёты

Расчёт коэффициента мощности (cos φ)

Расчёт cos φ по активной и полной мощности или по напряжению, току и углу сдвига фаз

Расчёт импеданса цепи (Z)

Расчёт полного сопротивления цепи RLC и фазового угла между током и напряжением

Расчёт резонансной частоты (f₀)

Расчёт частоты резонанса в LC-контуре по индуктивности и ёмкости

Расчёт делителя напряжения

Расчёт выходного напряжения, тока и подбор R2 по заданному Uout

Расчёт делителя тока

Расчёт токов в ветвях и общего сопротивления параллельной цепи

Технический паспорт: Калькулятор делителя напряжения

Версия 3.0 · Актуализация на 2026 год · Разработчик: ТЕХСТАНДАРТ

Нормативная база

Расчёт выполняется в соответствии со следующими нормативными документами Российской Федерации, актуальными на 2026 год:

  • ФЗ № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» (основополагающий, обязательный).
  • ГОСТ Р 21.101-2026 «Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации» (вступил в действие с 01.04.2026, взамен ГОСТ Р 21.101-2020).
  • Постановление Правительства РФ № 614 от 17.05.2024 — Правила формирования и ведения цифровой информационной модели (ЦИМ), требования к форматам электронных документов.
  • ПУЭ-7 (глава 1.2 и пр.) — «Правила устройства электроустановок». Добровольное применение в части, не противоречащей законодательству РФ (ФЗ-384, ГОСТ Р 21.101-2026).
  • ГОСТ 32144-2013 (с учётом актуальных изменений на 2026 г.) — «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии». Взамен ГОСТ 13109-97.
  • СП 256.1325800.2016 (с учётом актуальных изменений на 2026 г.) — «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа». Взамен СП 31-110-2003 (отменён).
  • ГОСТ 11282-93 — «Резисторы постоянные». Применяется при выборе типа резисторов для делителей напряжения с учётом допусков и ТКС.

Требования к цифровой информационной модели (ЦИМ)

В соответствии с Постановлением Правительства РФ № 614 от 17.05.2024 и приказом о составе ЦИМ (вступает в силу с 01.03.2026), настоящий технический паспорт может быть включён в состав информационной модели объекта капитального строительства в формате, предусмотренном правилами формирования ЦИМ.

Перечень атрибутов и структура разделов паспорта соответствуют требованиям ГОСТ Р 21.101-2026 к рабочей документации по электротехническим системам.

Методика расчёта

Обозначения:

СимволРазмерностьОписание
UinВВходное напряжение делителя
UoutВВыходное напряжение делителя
R₁ОмСопротивление верхнего плеча делителя
R₂ОмСопротивление нижнего плеча делителя
RLОмСопротивление нагрузки (шунтирует R₂)
ReqОмЭквивалентное сопротивление R₂ || RL
IАТок через делитель
P₁, P₂ВтМощность, рассеиваемая на резисторах
KбезразмернаяКоэффициент передачи делителя: K = Uout/Uin

Ключевые требования нормативов:

  • Мощность, рассеиваемая на резисторах делителя, не должна превышать номинальной мощности резисторов с учётом запаса (ПУЭ-7, п. 1.3.10; ГОСТ 11282-93).
  • Для цепей безопасного сверхнизкого напряжения (БСНН) допустимое напряжение касания — не более 50 В переменного или 120 В постоянного тока (ПУЭ-7, п. 1.1.30).
  • При проектировании делителей для измерительных цепей соблюдаются требования ГОСТ 32144-2013 к точности измерений и допустимым погрешностям.
  1. Расчёт выходного напряжения без нагрузки:
    Uout = Uin · R₂ / (R₁ + R₂)
    Диапазон применимости: R₁ > 0, R₂ > 0.
  2. Расчёт выходного напряжения с нагрузкой RL:
    Req = (R₂ · RL) / (R₂ + RL)
    Uout = Uin · Req / (R₁ + Req)
    При RL → ∞ (холостой ход) формула переходит в формулу п. 1.
  3. Расчёт тока через делитель:
    I = Uin / (R₁ + R₂) — без нагрузки
    I = Uin / (R₁ + Req) — с нагрузкой
  4. Расчёт мощности, рассеиваемой на резисторах:
    P₁ = I² · R₁ = Uin² · R₁ / (R₁ + R₂)²
    P₂ = I² · R₂ = Uin² · R₂ / (R₁ + R₂)²
    Ptotal = P₁ + P₂ = Uin² / (R₁ + R₂)
    Номинальная мощность резисторов должна превышать расчётную не менее чем в 1,5–2 раза (запас на перегрев).
  5. Многокаскадный делитель (N последовательных резисторов):
    Un = Uin · Rn / (R₁ + R₂ + ... + RN)
    Используется для получения нескольких уровней напряжения из одного источника.
  6. Ёмкостный и индуктивный делители:
    Ёмкостный (AC): Uout = Uin · C₁ / (C₁ + C₂)
    Индуктивный (AC): Uout = Uin · L₂ / (L₁ + L₂)
    Применяются в высоковольтных измерительных цепях и радиотехнике.

Пример расчёта

Исходные данные:

ПараметрЗначениеЕдиница
Входное напряжение Uin12,0В
Сопротивление R₁2,0кОм
Сопротивление R₂4,0кОм
Сопротивление нагрузки RL12,0кОм

1. Выходное напряжение без нагрузки:
Uout = Uin · R₂ / (R₁ + R₂) = 12 · 4000 / (2000 + 4000) = 12 · 0,667 = 8,0 В
Коэффициент передачи K = 8 / 12 = 0,667

2. Ток через делитель (без нагрузки):
I = Uin / (R₁ + R₂) = 12 / 6000 = 2,0 мА

3. Мощность, рассеиваемая на резисторах (без нагрузки):
P₁ = I² · R₁ = (0,002)² · 2000 = 8,0 мВт
P₂ = I² · R₂ = (0,002)² · 4000 = 16,0 мВт
Ptotal = 8 + 16 = 24,0 мВт

4. Выходное напряжение с нагрузкой RL = 12 кОм:
Req = (R₂ · RL) / (R₂ + RL) = (4000 · 12000) / (4000 + 12000) = 48·10⁶ / 16000 = 3000 Ом
Uout = Uin · Req / (R₁ + Req) = 12 · 3000 / (2000 + 3000) = 12 · 0,6 = 7,2 В
Внимание: подключение нагрузки снизило Uout с 8,0 В до 7,2 В (−10 %). Для стабильности делитель должен работать на нагрузку RL ≥ 10·R₂.

5. Ток с нагрузкой:
I = Uin / (R₁ + Req) = 12 / 5000 = 2,4 мА
Ток нагрузки IL = Uout / RL = 7,2 / 12000 = 0,6 мА
Ток через R₂ IR2 = Uout / R₂ = 7,2 / 4000 = 1,8 мА
Проверка: IR2 + IL = 1,8 + 0,6 = 2,4 мА = I — верно.

6. Экономический эффект (сравнение делителя и стабилизатора):

ПоказательДелитель резистивныйСтабилизатор (LDO)
Выходное напряжение при изменении Uin ±10 %Изменяется пропорциональноСтабильно ±1 %
Выходное напряжение при изменении IнагрузкиПадает (см. п. 4)Стабильно
Потери мощности (КПД)Низкий (24 мВт при 12 В, 2 мА)Выше (Iq ~ 50 мкА)
Стоимость~5 руб.~50–200 руб.
ПрименениеИндикация, АЦП, датчикиПитание цифровых схем

* Пример полностью воспроизводится калькулятором: введите те же исходные данные и сверьте результат.

Ограничения применения

Калькулятор и настоящий паспорт предназначены только для предпроектных и проверочных расчётов. Они не заменяют раздел проектной документации, выполненный аттестованным специалистом (НОК, СРО).

Калькулятор не учитывает:

  • Температурный дрейф сопротивления резисторов (ТКС). При нагреве свыше +70 °C сопротивление углеродистых резисторов может измениться на 5–15 %, металлоплёночных — на 0,5–2 %.
  • Допуски номиналов резисторов (E24: ±5 %, E96: ±1 %). Реальное Uout может отличаться от расчётного на величину, пропорциональную сумме допусков R₁ и R₂.
  • Специфику объектов повышенной опасности (класс СС1, СС2, СС3 по ФЗ-384), для которых требуется отдельная экспертиза проектной документации.
  • Требования заказчика к цифровой модели (ЦИМ) сверх перечня, установленного Постановлением Правительства РФ № 614 от 17.05.2024.
  • Изменения в федеральных регламентах, вступившие в силу после даты выпуска версии 3.0 паспорта.
  • Факторы чрезвычайных ситуаций (броски напряжения, импульсные помехи, короткие замыкания в нагрузке).
  • Результаты не являются основанием для внесения изменений в действующую проектную документацию без согласования с ГАП/ГИП.

Для ответственных объектов (класс СС1, СС2, СС3 по ФЗ-384) требуется отдельная экспертиза проектной документации.

Расшифровка результатов расчёта

  • Выходное напряжение Uout:
    Напряжение, снимаемое с нижнего плеча делителя (R₂ или Req).
    Рассчитывается как Uout = Uin · R₂ / (R₁ + R₂) — без нагрузки; Uout = Uin · Req / (R₁ + Req) — с нагрузкой.
    Практическое значение: при подключении нагрузки Uout падает. Для стабильности требуется RL ≥ 10·R₂ или использование стабилизатора напряжения.
    Единица измерения: В.
  • Коэффициент передачи K:
    Отношение выходного напряжения к входному: K = Uout / Uin.
    Практическое значение: определяет «крутизну» делителя. При K = 0,5 — симметричный делитель (R₁ = R₂). K всегда меньше 1 (для пассивного делителя).
    Единица измерения: безразмерная величина (0…1).
  • Ток через делитель I:
    Суммарный ток, протекающий через последовательно соединённые резисторы.
    Практическое значение: определяет рассеиваемую мощность и падение напряжения. Малый ток (мкА) — низкие потери, но высокое выходное сопротивление; большой ток (мА) — стабильнее Uout, но выше потери.
    Единица измерения: А, мА.
  • Мощность рассеяния P₁, P₂:
    Тепловая мощность, выделяемая на резисторах: P = I²·R = U²/R.
    Практическое значение: определяет выбор типа резистора (мощность 0,125 Вт, 0,25 Вт, 0,5 Вт, 1 Вт и т.д.). Номинальная мощность резистора должна превышать расчётную в 1,5–2 раза.
    Единица измерения: Вт, мВт.
  • Эквивалентное сопротивление Req:
    Результат параллельного соединения R₂ и RL: Req = (R₂·RL)/(R₂+RL).
    Практическое значение: показывает, насколько нагрузка «шунтирует» нижнее плечо. При RL → ∞: Req → R₂ (делитель работает в холостом режиме).
    Единица измерения: Ом, кОм.
  • Ток нагрузки IL:
    Ток, потребляемый подключённой нагрузкой: IL = Uout / RL.
    Практическое значение: при проектировании делителя для питания нагрузки необходимо, чтобы IL был много меньше тока делителя I (обычно I ≥ 10·IL).
    Единица измерения: А, мА.

Рекомендации по применению

1. Выбор оборудования

Для прецизионных делителей (АЦП, измерительные цепи) применяйте металлоплёночные резисторы с допуском ±1 % (E96) и ТКС ±50 ppm/°C (марки С2-29, Р1-4). Для индикации и светодиодов — углеродистые резисторы с допуском ±5 % (E24) достаточны. При рассеиваемой мощности свыше 0,5 Вт используйте проволочные или керамические резисторы (С5-16, РЭС-50) с радиатором или вентиляцией. Номинальная мощность резистора — с запасом 1,5–2 раза от расчётной.

2. Учёт внешних факторов

При работе в диапазоне температур −40…+85 °C используйте резисторы с расширенным температурным диапазоном (ТКС ±25 ppm/°C, марки Р1-12). В сейсмических районах (баллость ≥ 7) предусматривайте механическое крепление резисторов повышенной массы (> 2 г). В агрессивных средах (химические производства, морской климат) применяйте резисторы с защитным лаковым покрытием или в герметичном исполнении.

3. Требования безопасности

При работе с напряжением свыше 50 В переменного или 120 В постоянного тока соблюдайте требования ПУЭ-7 к защите от прикосновения (п. 1.1.30). Резисторы делителя должны быть рассчитаны на двойное напряжение питания с учётом возможных бросков (коэффициент запаса по напряжению — не менее 2). Обязательно заземление корпусов приборов, содержащих делители напряжения (ГОСТ Р 12.2.007.0, ПУЭ-7, гл. 1.7).

4. Обслуживание и межповерочные интервалы

Контроль сопротивления резисторов делителя — не реже 1 раза в 24 месяца (при изменении более ±5 % — замена).
Проверка выходного напряжения под нагрузкой — при вводе в эксплуатацию и после ремонтов.
Визуальный осмотр на признаки перегрева (потемнение, деформация корпуса) — ежеквартально.
При работе в пыльных помещениях — очистка печатных плат от пыли не реже 1 раза в 6 месяцев.

Частые ошибки при расчёте делителя напряжения

  • Игнорирование нагрузки: делитель, рассчитанный без учёта RL, даёт завышенное Uout. При подключении нагрузки напряжение падает пропорционально Req/R₂.
  • Неправильный выбор мощности резисторов: рассеиваемая мощность P = U²/R часто недооценивается. При Uin = 220 В и R = 10 кОм: P = 4,84 Вт — требуется резистор на 7–10 Вт.
  • Сложение допусков: при R₁ = 10 кОм ±5 % и R₂ = 10 кОм ±5 % коэффициент передачи K = 0,5 ±10 %. Для точных делителей применяйте прецизионные резисторы с подгонкой.
  • Путаница делителя и стабилизатора: делитель не стабилизирует Uout — оно плавает при изменении Uin или нагрузки. Для стабильного питания используйте стабилизаторы (TL431, LM317, LDO).

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Можно ли использовать расчёт калькулятора как рабочий проект?
Ответ: Нет. Результаты калькулятора носят предварительный характер и не заменяют раздел проектной документации (ЭОМ, ЭМ), выполненный специалистом с допуском СРО. Для утверждения требуется согласование с ГАП/ГИП и выпуск рабочей документации по ГОСТ Р 21.101-2026.
Вопрос: Почему результат калькулятора отличается от измеренного напряжения?
Ответ: Реальные резисторы имеют допуски (±1 %, ±5 %, ±10 %), температурный дрейф и старение. Кроме того, измерительный прибор имеет конечное входное сопротивление, которое шунтирует R₂. Расхождение в пределах 5–10 % считается нормальным для углеродистых резисторов.
Вопрос: Почему при подключении нагрузки Uout падает?
Ответ: Нагрузка RL шунтирует R₂, уменьшая эквивалентное сопротивление нижнего плеча с R₂ до Req = (R₂·RL)/(R₂+RL). Для стабильности делитель должен работать на нагрузку во много раз больше R₂ (обычно RL ≥ 10·R₂). Альтернатива — использование операционного усилителя (повторитель) или стабилизатора.
Вопрос: Как выбрать номиналы R₁ и R₂?
Ответ: Компромисс: малые сопротивления (кОм) — большой ток и нагрев, но стабильное Uout под нагрузкой. Большие сопротивления (МОм) — малый ток и потери, но высокое выходное сопротивление и влияние нагрузки. Обычно выбирают так, чтобы ток делителя был в 10–100 раз больше тока нагрузки.
Вопрос: Можно ли использовать конденсаторы вместо резисторов?
Ответ: Да. Ёмкостный делитель работает на переменном токе: Uout = Uin · C₁ / (C₁ + C₂). Индуктивный делитель: Uout = Uin · L₂ / (L₁ + L₂). Применяются в высоковольтных измерительных цепях (делители осциллографов) и радиотехнике. Для постоянного тока ёмкостный делитель не работает.
Вопрос: Чем делитель отличается от стабилизатора?
Ответ: Делитель не стабилизирует напряжение: Uout плавает при изменении Uin или нагрузки. Стабилизатор (например, на TL431, LM317, AMS1117) поддерживает Uout постоянным с точностью ±1–5 % независимо от входного напряжения и тока нагрузки (в пределах номинала).
Вопрос: Как получить несколько уровней напряжения из одного источника?
Ответ: Используйте многокаскадный (ступенчатый) делитель: последовательно соедините N резисторов и снимайте напряжение с промежуточных точек. Un = Uin · Rn / (R₁ + R₂ + ... + RN). Типичное применение: АЦП с опорным напряжением, лестничные ЦАП, измерительные мосты.
Вопрос: Какой запас по мощности нужен для резисторов делителя?
Ответ: Номинальная мощность резистора должна превышать расчётную рассеиваемую мощность не менее чем в 1,5–2 раза. Например, при Pрасч = 0,3 Вт выбирайте резистор на 0,5 или 0,75 Вт. При работе в закрытом корпусе без вентиляции запас увеличивайте до 2,5–3 раз.

История изменений

ВерсияДатаИзменения
1.0 2024 Базовая версия паспорта. Расчёт делителя на резисторах без нагрузки.
2.0 2025 Добавлен расчёт с нагрузкой RL. Расширен FAQ. Добавлены рекомендации по выбору резисторов.
2.1 2025 Актуализация ссылок на ГОСТ 11282-93. Добавлен блок ограничений для объектов повышенной опасности.
3.0 2026 Актуализация нормативной базы под ГОСТ Р 21.101-2026. Включение требований ЦИМ (Постановление № 614 от 17.05.2024). Добавлена расшифровка результатов и история изменений.

Конвертер единиц

→
Результат: —